قطع کننده مدار (زمان عملکرد و قطع)

کاربرد اصلی یک آسیب‌رسان الکتریکی این است که تماس‌های مسیر جریان را باز و بسته کند. اگرچه به نظر می‌رسد که این کار بسیار ساده است، اما باید در نظر داشت که یک آسیب‌رسان بیشتر عمر خود را در حالت بسته می‌گذراند. تنها به ندرت نیاز است تا آسیب‌رسان برای باز و بستن تماس‌های خود عمل کند.

بنابراین عملکرد آسیب‌رسان باید بسیار قابل اعتماد باشد بدون هیچ تأخیر یا کندی. برای دستیابی به این قابلیت، مکانیزم عملیاتی آسیب‌رسان پیچیده‌تر از آنچه ابتدا فکر می‌شد می‌شود.

فاصله باز و بسته شدن تماس‌ها و سرعت تماس‌های متحرک در طول عملیات، مهم‌ترین پارامترهایی هستند که در طراحی آسیب‌رسان در نظر گرفته می‌شوند.

فاصله تماس، مسافت حرکت تماس‌های متحرک و سرعت آن‌ها توسط نوع رسانه خاموش‌کننده قوس الکتریکی، جریان و ولتاژ آسیب‌رسان تعیین می‌شود.
منحنی مشخصه عملیاتی معمولی یک آسیب‌رسان در نمودار زیر نشان داده شده است.
در این نمودار، محور X زمان را در میلی ثانیه و محور Y فاصله را در میلی متر نشان می‌دهد.

فرض کنید در زمان T0 جریان از سیم پیچ بسته شروع به جریان می‌کند. پس از زمان T1 تماس متحرک شروع به حرکت به سمت تماس ثابت می‌کند. در زمان T2 تماس متحرک تماس ثابت را لمس می‌کند. در زمان T3 تماس متحرک به موقعیت بسته خود می‌رسد. T3 – T2 دوره بارگذاری این دو تماس (متحرک و ثابت) است. پس از زمان T3 تماس متحرک کمی باز می‌پرید و سپس دوباره به موقعیت بسته ثابت خود می‌رسد، پس از زمان T4.

حال به عملیات قطع می‌پردازیم. فرض کنید در زمان T5 جریان از سیم پیچ قطع یک آسیب‌رسان شروع می‌شود. در زمان T6 تماس متحرک شروع به حرکت به عقب برای باز کردن تماس‌ها می‌کند. پس از زمان T7، تماس متحرک به طور نهایی تماس ثابت را جدا می‌کند. زمان (T7 – T6) دوره تداخل است.

حال در زمان T8 تماس متحرک به موقعیت نهایی باز خود می‌رسد اما در اینجا در حالت استراحت نخواهد بود زیرا قبل از رسیدن به موقعیت استراحت نهایی، نوسانات مکانیکی تماس متحرک وجود خواهد داشت. در زمان T9 تماس متحرک به طور نهایی به موقعیت استراحت خود می‌رسد. این برای هر دو نوع استاندارد و آسیب‌رسان کنترل از راه دور صدق می‌کند.

نیازهای عملیات باز کردن آسیب‌رسان

آسیب‌رسان باید به سرعت به وضعیت باز برسد. این به دلیل محدود کردن فرسایش تماس‌ها و قطع سریع جریان خراب است. اما مسافت کلی حرکت تماس متحرک فقط توسط ضرورت قطع جریان خراب تعیین نمی‌شود، بلکه فاصله تماس‌های مورد نیاز برای تحمل تنش‌های دی‌الکتریکی عادی و ولتاژ ضربه رعد و برق که در زمان باز بودن آسیب‌رسان بین تماس‌ها ظاهر می‌شود، تعیین می‌شود.

نیاز به حمل جریان مداوم و تحمل مدت زمانی از قوس الکتریکی در آسیب‌رسان، امر استفاده از دو مجموعه تماس موازی ضروری می‌کند: یکی تماس اصلی که همیشه از مواد با هدایت بالا مانند مس ساخته می‌شود و دیگری تماس قوسی که از مواد مقاوم در برابر قوس الکتریکی مانند تنگستن یا مولیبدن ساخته می‌شود که هدایت بسیار کمتری نسبت به تماس‌های اصلی دارد.

در طول عملیات باز کردن آسیب‌رسان، تماس‌های اصلی قبل از تماس‌های قوسی باز می‌شوند. با این حال، به دلیل تفاوت در مقاومت الکتریکی و سلب‌کننده مسیرهای الکتریکی تماس‌های اصلی و قوسی، زمان محدودی برای رسیدن به جریان کامل، یعنی از تماس‌های اصلی یا اصلی به شاخه تماس قوسی، مورد نیاز است.

بنابراین وقتی تماس متحرک شروع به حرکت از موقعیت بسته به موقعیت باز می‌کند، فاصله تماس به تدریج افزایش می‌یابد و پس از مدتی موقعیت بحرانی تماس به دست می‌آید که حداقل فاصله مورد نیاز برای جلوگیری از دوباره قوس الکتریکی بعد از صفر شدن جریان بعدی را نشان می‌دهد.
قسمت باقی‌مانده از مسافت فقط برای حفظ قدرت دی‌الکتریکی کافی بین فاصله تماس‌ها و برای کاهش سرعت مورد نیاز است.

نیازهای عملیات بستن آسیب‌رسان

در طی عملیات بستن آسیب‌رسان، نیازهای زیر مورد نیاز است:

1. تماس متحرک باید با سرعت کافی به سمت تماس ثابت حرکت کند تا پدیده پیش‌قوس الکتریکی پیش از بسته شدن تماس‌ها منع شود. با کاهش فاصله تماس، قوس الکتریکی ممکن است قبل از بسته شدن نهایی تماس‌ها شروع شود.

2. در طی بستن تماس‌ها، میانگین بین تماس‌ها جایگزین می‌شود، بنابراین انرژی مکانیکی کافی باید در این عملیات آسیب‌رسان برای فشرده کردن میانگین دی‌الکتریک در کامره قوس الکتریکی تأمین شود.

3. پس از برخورد با تماس ثابت، تماس متحرک ممکن است به عقب بازپریده کند، به دلیل نیروی دفعی که اصلاً مطلوب نیست. بنابراین انرژی مکانیکی کافی باید تأمین شود تا نیروی دفعی ناشی از عملیات بستن در حالت خرابی را غلبه کند.

4. در مکانیزم فنر-فنر، معمولاً فنر قطع یا باز شدن در طی عملیات بستن شارژ می‌شود. بنابراین انرژی مکانیکی کافی نیز باید تأمین شود تا فنر باز شدن شارژ شود.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.